KR102393413B1 - 온열 토퍼 - Google Patents

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이완수
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Abstract

본 발명은 발열체(100); 발열체(100)를 지지하는 쿠션부재(200); 및 발열체(100) 및 쿠션부재(200)를 수용하는 외부 커버(300); 를 포함하고, 쿠션부재(200)는 발열체(100)에 적층되는 메모리 폼(Memory Foam)(210); 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 적층되어 발열체(100)에서 발열된 열을 외부로 방출시키는 에어 매쉬(Air Mash)(220); 및 에어 매쉬(Air Mash)(220)에 적층되어 하중을 지지하는 경도판(230); 을 포함하는 온열 토퍼를 포함한다.

Description

온열 토퍼{Heating topper}
본 발명은 화재를 방지할 수 있는 온열 토퍼에 관한 것이다.
일반적으로 대한민국은 사계절이 있어 계절마다 대기의 온도가 달라지지만 방 안의 내부의 온도를 조절하는 것만으로는 한계가 있어 많은 사람이 침구의 온도 자체를 조절하는 장치를 추가하여 사용하고 있다.
이와 같은 온열 장치로는 온열 매트와 온열 토퍼가 대표적이다. 온열 토퍼는 최근에 사용되는 난방장치로서 온열 매트에서 쿠션감을 높일 수 있도록 메모리 폼(Memory Foam)을 적용한 것에 차이가 있다.
그러나 종래의 온열 토퍼는 발열체에 메모리 폼(Memory Foam)을 적층하여 쿠션감을 높일 수 있었으나, 메모리 폼(Memory Foam)에서 열을 저장하는 특징으로 인하여 문제가 발생하였다.
예를 들면, 메모리 폼(Memory Foam)은 발열체에서 발열된 열을 저장하게 됨에 따라 발열 온도가 지속적으로 상승하게 되어 화재를 일으키는 원인이 된다.
따라서 화재의 위험이 없는 온열 토퍼에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-2260385호(2021.05.28)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 메모리 폼(Memory Foam)에 저장되는 열을 방출할 수 있도록 하여 화재가 방지될 수 있는 온열 토퍼를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 발열체와, 발열체를 지지하는 쿠션부재, 및 발열체 및 쿠션부재를 수용하는 외부 커버를 포함하고, 쿠션부재는 발열체에 적층되는 메모리 폼(Memory Foam)과, 메모리 폼(Memory Foam)에 적층되어 발열체에서 발열된 열을 외부로 방출시키는 에어 매쉬 및 에어 매쉬(Air Mash)에 적층되어 하중을 지지하는 경도판을 포함할 수 있다.
위 실시예에서, 쿠션부재는 순차 적층되는 메모리 폼(Memory Foam)과, 에어 매쉬(Air Mash) 및 경도판을 수용하는 내부 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 발열체는 섬유 재질의 제1판과, 전원이 공급되면 발열하는 발열선이 배치되는 섬유 재질의 기판으로서 제1판에 적층되는 제2판과, 섬유 재질의 기판으로서 제2판에 적층되는 제3판 및 제1판 또는 제3판 중 적어도 하나에서 고정되어 쿠션부재를 고정시키는 고정수단을 포함할 수 있다.
위 실시예에서, 고정수단은 고무, 섬유 또는 플라스틱 중 어느 하나로 제조된 줄 또는 끈인 것을 특징으로 한다.
또한, 메모리 폼(Memory Foam)은 발열체에 접착될 수 있다.
위 실시예에서, 경도판은 스펀지 또는 플라스틱 수지판일 수 있다.
본 발명은 메모리 폼(Memory Foam)에 저장된 열을 외부로 방출할 수 있어 온열 매트에 비하여 쿠션감을 높일 수 있고, 화재를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 온열 토퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 발열체를 도시한 사시도 이다.
도 4는 발열체의 단면도이다.
도 5는 쿠션부재를 도시한 사시도 이다.
도 6은 에어 매쉬의 제1면과 제2면을 도시한 도면이다.
도 7은 내부 커버가 씌워진 상태를 도시한 사시도 이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하부터 본 발명에 따른 온열 토퍼의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 온열 토퍼를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 단면도, 도 3은 발열체를 도시한 사시도, 도 4는 발열체의 단면도, 도 5는 쿠션부재를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 발열체(100)와, 발열체(100)를 탄성 지지하여 쿠션감을 높이는 쿠션부재(200)와, 발열체(100)와 쿠션부재(200)를 수용하는 외부 커버(300)를 포함할 수 있다. 여기서 발열체(100)는 쿠션부재(200)에 적층되고, 발열체(100) 및 쿠션부재(200)는 외부 커버(300)에 수용된다.
이중, 발열체(100)는 제1판(110)과 제2판(120) 및 제3판(130) 및 고정수단(150)을 포함할 수 있다.
이중, 제1판(110)은 면과 합성섬유 중 어느 하나, 또는 면과 합성섬유가 혼합된 섬유재질의 기판으로서 제2판(120)에 적층된다.
제2판(120)은 솜, 면과 같은 섬유 재질의 기판으로서 발열선(도시되지 않음)이 배치되는 것을 특징으로 한다. 여기서 발열선은 발열체(100)의 양면 중 적어도 하나에 설치되는 커넥터(140)를 통하여 전원이 공급될 수 있다. 제2판(120)의 발열선은 전원이 공급되면 발열 된다.
또한, 본 발명은 커넥터(140)에 연결되는 컨트롤러(도시되지 않음)가 더 포함될 수 있다. 컨트롤러(도시되지 않음)는 발열체(100)의 온오프 및 온도 조절을 위한 다양한 조작 장치를 포함할 수 있다. 이와 같은 컨트롤러(도시되지 않음)의 구성이나 기능 등은 일반적으로 공지된 것을 적용한다.
제3판(130)은 면과 합성섬유 중 적어도 하나, 또는 면과 합성섬유가 혼합된 섬유 재질로 이루어져 제2판(120)의 반대면에 적층된다.
여기서 제1판(110)과 제3판(130)은 일면이 퀼팅(Quilting) 처리되어 표면에서 두드러진 무늬가 형성될 수 있다.
또는, 다른 실시예로서 제1판 내지 제3판은 핫멜트와 같은 접착제 또는 라미네이팅 공법을 적용하여 접착할 수 있다.
고정수단(150)은 제1판(110) 또는 제3판(130) 중 적어도 하나에서 설치되며, 신장 및 수축 가능한 탄성체(예를 들면, 고무줄) 이거나 섬유 또는 플라스틱 재질의 줄 또는 끈일 수 있다.
고정수단(150)은 후술되는 쿠션부재(200)의 모서리를 감아서 쿠션부재(200)와 발열체(100)를 고정시키는 역할을 수행한다.
쿠션부재(200)는 발열체(100)을 탄성 지지하는 메모리 폼(Memory Foam)(210)과, 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 저장된 방출하는 에어메쉬와, 에어메쉬를 지지하는 경도판(230) 및 내부 커버를 포함할 수 있다.
메모리 폼(Memory Foam)(210)은 발열체(100)는 탄성 지지하여 쿠션감을 높일 수 있다. 여기서 본 명세서의 실시예는 메모리 폼(Memory Foam)(210)과 발열체(100)가 분리형으로 구성되는 실시예로 설명되었으나, 다른 실시예로서 발열체(100)의 제3판(130)의 반대 면에 접착되어 일체형으로 제공될 수 있다.
또한, 메모리폼은 설정 범위의 경도와 밀도(예를 들면, ILD 5~7, 40kg/m3~70kg/m3)를 갖고, 열 배출이 용이하도록 1~5cm의 두께를 갖는 탄성재(예를 들면, 폴리우레탄)로서 제작되는 것이 바람직하다.
에어 메쉬(220)는 메모리 폼(Memory Foam)(210)의 반대면에 적층되어 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 저장되는 열을 외부로 방열시킨다. 여기서 에어 매쉬(Air Mash)(220)는 섬유재질로 제조될 수 있다. 이와 같은 에어 메쉬(220)는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 에어 메쉬의 상면과 하면을 각각 도시한 도면이다. 이중 (a)는 제1면, (b)는 제2면을 도시한 것이다.
도 6의 (a)와 (b)를 참조하면, 에어 매쉬(Air Mash)(220)는 메모리 폼(Memory Foam)(210)의 반대면에 적층되는 제1면에서 상하 방향으로 연장되는 다수의 통기홈(211)이 형성된다.
통기홈(211)은 메모리폼(210)으로부터 열의 전달이 용이하게 이루어지게 한다.
또한, 에어 매쉬(Air Mash)(220)는 경도판(230)에 접착되는 제2면에서 통기홈이 형성되지 않는 판 형상을 갖는다. 통기홈이 구비되지 않은 판형상의 제2면은 경도판(230)으로 열 전달을 방지함과 동시에 경도판(230)과 에어 매쉬간(220)의 접착 면적을 확장할 수 있다.
즉, 에어 매쉬(220)는 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 저장된 열을 방출시켜 발열체(100)의 온도가 설정된 범위를 유지할 수 있도록 함과 동시에 열로 인한 경도판(230)의 변형의 방지와 접착면적을 확장시키는 것을 특징으로 한다. .
경도판(230)은 사용자의 하중을 지지하고, 상술한 적층구조의 형상을 유지할 수 있도록 에어 매쉬(Air Mash)(220)의 반대면에 적층 된다. 이를 위하여 경도판(230)은 스펀지 및 폴리우레탄과 같이 탄성 재질로 이루어지거나, 플라스틱 수지로 제작된 딱딱한 플라스틱판으로 제공될 수 있다.
특히, 경도판(230)은 탄성재가 적용될 경우에 상부에서 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 설정된 경도와 밀도(예를 들면, ILD 5~7, 40kg/m3~70kg/m3)를 갖는다. 여기서 두께의 제한은 없으며, 사용자 또는 설계자의 의도에 따라 다양한 변형을 갖을 수 있다.
여기서 메모리폼(210)과 에어 매쉬(220) 및 경도판(230)은 무독성 수용성 접착제에 의해 접착될 수 있다. 특히 에어 매쉬(220)는 경도판에 접착되는 제2면에서 통기홈(211)이 구비되지 않음에 따라 접착면적이 확장되어 수용성 접착제에 의한 접착이 가능하다.
내부 커버(240)는 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 내부 커버가 씌워진 상태를 도시한 사시도 이다.
도 7을 참조하면, 내부 커버(240)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 메모리 폼(Memory Foam)(210)과, 에어 매쉬(Air Mash)(220)와, 경도판(230)을 내측에 수용한다. 여기서 내부 커버(240)는 메모리 폼(Memory Foam)(210)과 에어 매쉬(Air Mash)(220) 및 경도판(230)이 인입되는 입구를 개폐하기 위하여 지퍼(241)를 구비할 수 있다. 또한, 내부 커버(240)는 메모리폼(210)과 에어 매쉬(220) 및 경도판(230)으로 액상의 물질이 침투됨을 방지할 수 있도록 방수 코팅될 수 있다.
여기서 메모리 폼(Memory Foam)(210)과, 에어 매쉬(Air Mash)(220) 및 경도판(230)은 접착제를 통하여 순차 적층 될 수 있다.
외부 커버(300)는 쿠션부재(200)와 발열체(100)를 내부에 수용한다. 여기서 외부 커버(300)는 발열체(100)의 커넥터(140)에서 연장된 전원선의 인출입이 용이하도록 인출구성(예를 들면, 인출구)(도시되지 않음)가 포함될 수 있다. 또한, 외부 커버는 내부를 개폐하는 지퍼(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 섬유재질의 기판에 배선되는 발열선을 구비한 발열체(100)의 하측에서 메모리 폼(Memory Foam)(210)과, 에어 매쉬(Air Mash)(220) 및 경도판(230)이 순차 적층되는 구조를 갖는다.
이와 같은 구조는 메모리 폼(Memory Foam)(210)을 통하여 쿠션감을 높일 수 있고, 종래의 문제점인 메모리 폼(Memory Foam)(210)의 열저장으로 인한 온도 상승으로 인해 발생되는 문제점을 해소할 수 있었다.
즉, 에어 매쉬(Air Mash)(220)는 통기성을 갖춘 구성으로서 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 직접 밀착되도록 적층되었다. 따라서 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 저장된 열은 에어 매쉬(Air Mash)(220)를 통하여 외부로 방열됨에 따라 발열체(100)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 발열체
110 : 제1판
120 : 제2판
130 : 제3판
140 : 커넥터
150 : 고정수단
200 : 쿠션부재
210 : 메모리 폼(Memory Foam)
220 : 에어 매쉬(Air Mash)
230 : 경도판
240 : 내부 커버
300 : 외부 커버

Claims (8)

  1. 발열체(100);
    발열체(100)를 지지하는 쿠션부재(200); 및
    발열체(100) 및 쿠션부재(200)를 수용하는 외부 커버(300); 를 포함하고,
    쿠션부재(200)는
    발열체(100)에 적층되는 메모리 폼(Memory Foam)(210);
    메모리 폼(Memory Foam)(210)에 적층되어 발열체(100)에서 발열된 열을 외부로 방출시키는 에어 매쉬(Air Mash)(220); 및
    에어 매쉬(Air Mash)(220)에 적층되어 하중을 지지하는 경도판(230); 을 포함하고,
    에어 매쉬(Air Mash)(220)는
    메모리 폼(210) 내부에 저장된 열을 방출하도록 관통된 복수의 통기홈(211)이 형성되어 메모리 폼(Memory Foam)(210)에 접착되는 제1면; 및
    통기홈(211)이 형성되지 않고, 판형상을 이루어 경도판(230)에 접착되는 제2면;을 포함하는 온열 토퍼.
  2. 청구항 1에 있어서, 쿠션부재(200)는
    순차 적층되는 메모리 폼(Memory Foam)(210)과, 에어 매쉬(Air Mash)(220) 및 경도판(230)을 수용하는 내부 커버(240);를 더 포함하고,
    내부 커버(240)는 방수 코팅; 된 것을 특징으로 하는 온열 토퍼.
  3. 청구항 1에 있어서, 발열체(100)는
    섬유 재질의 제1판(110);
    전원이 공급되면 발열하는 발열선이 배치되는 섬유 재질의 기판으로서 제1판(110)에 적층되는 제2판(120);
    섬유 재질의 기판으로서 제2판(120)에 적층되는 제3판(130); 및
    제1판(110) 또는 제3판(130) 중 적어도 하나에서 고정되어 쿠션부재(200)를 고정시키는 고정수단(150); 을 포함하는 온열 토퍼.
  4. 청구항 3에 있어서, 고정수단(150)은
    고무, 섬유 또는 플라스틱 중 어느 하나로 제조된 줄 또는 끈; 인 것을 특징으로 하는 온열 토퍼.
  5. 청구항 1에 있어서, 메모리 폼(Memory Foam)(210)은 발열체(100)에 접착되는 것; 을 특징으로 하는 온열 토퍼.
  6. 청구항 1에 있어서, 경도판(230)은
    스펀지 또는 플라스틱 수지판; 인 것을 특징으로 하는 온열 토퍼.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    메모리 폼(Memory Foam)(210), 에어 매쉬(Air Mash)(220) 및 경도판(230)은 무독성 수용성 접착제로 접착되는 것; 을 특징으로 하는 온열 토퍼.

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